JPH0267395A - コークス炉への石炭装入方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は高炉用コークスを製造するに際し、コークス炉
に装入される日々の石炭の水分変動による嵩密度差を低
減するコークス炉への石炭装入方法に関するものである
。

〈従来の技術〉 コークス炉への石炭装入方法は、炉上にある複数の装入
孔から装入車を介してコークス炉の炭化室へ重力落下に
より装入するのが一般的である。

このため装入石炭の水分含有量によって炭化室の石炭充
填状態が変動し、石炭中の水分含有量の上昇時には装入
石炭の嵩密度が減少し、逆に水分含有量の低下時には嵩
密度が増加する。

炭化室に装入された石炭の嵩密度はコークス強度への影
響が大きく、嵩密度が高いほどコークス強度がアップす
ることは周知である。このため石炭の水分含有量の変動
はコークス強度のバラツキの大きな原因の一つになって
いる。

コークス強度のバラツキは高炉操業安定上好ましくなく
強度低下は高炉内での粉化型増加による風圧上昇につな
がり、装入物の棚つり、スリップ。

吹抜けなど降下異常を招き、高炉操業に悪影響を及ぼす
。従って、コークス炉内の強度バラツキの原因となるコ
ークス炉の炭化室の上下方向嵩密度均一化が望まれてい
る。

嵩密度均一化のための従来技術としては、装入炭全体を
圧縮成型するスタンピング法や装入石炭の水分含有量を
低減してすべりを良くすることにより炭化室炉内の嵩密
度偏析を小さ（する乾燥炭装入法（調湿炭装入法を含む
）や予熱炭装入法などがあるがこれらのプロセス導入は
多大な設備費や設置スペースを要するためコスト上、レ
イアウト上既存のコークス炉への適用には問題があり、
ローカルコンデイションのマツチする一部の場所でのみ
採用されているのが現状であり、根本的な対策になって
いない。

〈発明が解決しようとする課題〉 これに対して、設備費がかからないコークス炉内上下方
向の嵩密度分布を均一にするための方法として、室炉式
コークス炉の炭化室へ原料炭を装入するにあたり、装入
炭を適宜速度に加速せしめて炭化室へ装入するとともに
、該炭化室内の装入炭充填度に応して前記速度を制御し
て装入炭の嵩密度及び嵩密度分布を制御する方法（特開
昭５８１４２９７２号公報参照）が提案されている。

この方法によれば炭化室における装入炭の上下方向の高
密度分布は改善されるけれども石炭の含有水分量が全く
配慮されておらず、装入石炭が同じ充填度すなわち装入
石炭の累積重量が同一でも装入石炭の含有水分量が変動
すれば嵩密度が変動してしまうという問題点があった。

本発明は上記従来技術の問題点を解消し、石炭の含有水
分量の変化による炭化室内における装入石炭の高密度変
動によって生じるコークス強度の大きなバラツキを軽減
し、更には装入石炭の上下方向の嵩密度変動をも軽減し
得るコークス炉への石炭装入方法を提供することを目的
とするものである。

く課題を解決するための手段〉 上記目的を達成するための本発明は、コークス炉の炭化
室に装入車から石炭を装入する方法において、上記石炭
の水分含有量に基づいて上記装入車からの石炭切出し速
度を調整することによって上記炭化室内における装入石
炭の嵩密度を石炭の水分含有量に対応させて制御するこ
とを特徴とするものである。

また本発明は石炭の含有水分量および装入車からの石炭
切出し積算量に基づいて上記装入車からの石炭切出し速
度を調整することによって上記炭化室内における装入石
炭の嵩密度を石炭の水分含有量および装入車からの石炭
切出し積Ｘ量に対応させて制御することを特徴とするも
のである。

以下本発明の詳細な説明すると、装炭車のホッパ下部に
設けられたロータリーフィーダ等の切出し装置から切出
される石炭の切出し速度と炭化室内の石炭嵩密度との間
には第１図に示すように良好な相関関係があるので嵩密
度の制御手段としては石炭切出し速度（単位時間当たり
の石炭切出し量）を調整するのが有効である。

一般に装入車の石炭をコークス炉の炭化室に重力落下式
に装入する場合、炭化室に投入された石炭は装入孔の直
下に頂点を有する安息角をもって堆積山を形成するが次
々に装入される石炭は堆積山の頂点に衝突する。この時
の落下衝撃圧力で石炭の堆積山は圧密化され装入石炭の
嵩密度を高める作用をする。

通常コークス炉の炭化室へ装入される石炭は７〜１２％
の水分を含んでいるが、この水分の一部は石炭粒子間の
接触点近傍に集中し、いわゆる液体架橋を形成する。こ
の液体架橋が形成されると石炭粒子間に水の表面張力に
基づく凝集力が作用することは周知である。この凝集力
は石炭粒子間の空間的配置を固定するが、第２図に示す
ように石炭の水分含有ｌ（ｗｔ％）の増加により凝集力
が増加すると装入石炭の嵩密度が低下することが判明し
た。

このように装入石炭の嵩密度が落下衝撃圧力と石炭粒子
間の凝集力で決定されるという事実関係から装入石炭の
水分含有量によって装入石炭の切出し速度を調整する方
法を開発するに至ったのである。

更に具体的に説明すると、装入石炭の水分含有量が高い
時には石炭粒子間の凝集力により嵩密度が低下するので
、この場合には装炭車のホッパ下部に設けた可変速ロー
タリーフィーダの回転速度を調節して石炭の切出し速度
（ｋｇ／５ｅｃ）を大きくして落下ｆｉｊ　Ｎ圧力を高
めて嵩密度の低下を抑制し、逆に水分含有量が低い時に
は嵩密度が上昇するので、この場合には石炭切出し速度
（ｋｇ／５ｅｔ）を小さくして落下衝撃圧力を低めにす
ることによって嵩密度の過度の上昇を抑制するものであ
る。

装入石炭の水分含有量は日々天候によって変動するが、
装入車のホッパに水分計を設けて石炭の水分含有量を連
続測定し、その測定信号により装入車のホッパ下部に設
けたロータリーフィーダの切出し石炭量を調整すればよ
い。

また炭化室の高さ方向における装入石炭の嵩密度差につ
いても石炭堆積山の高さ方向の変化に応じて装入炭の切
出し速度をｉＩ！節するのが好ましい。

更に具体的に説明すると、炭化室への石炭装入初期には
石炭堆積山は低くて落下距離が太き（従って石炭の落下
ｆＪｊ　Ｔ力が大きいので石炭の切出し速度を小さくす
る。

炭化室への石炭装入の進行と共に堆積山が上昇して落下
ｉ１ｉ　！Ｒ力が次第に小さくなって来るので、切出し
速度を大きくして行くことにより堆積山にかかる街？力
を平滑化し、装入石炭の高さ方向の嵩密度差を小さくす
る。

炭化室内の石炭堆積山の高さは装入石炭の切出し積’ｎ
５ｋによって求めることが可能なので、この切出し積算
量を装入車のホッパに設けた秤量器の測定信号に基づき
ホッパからの切出し速度の制御を行うのである。

すなわち本発明のコークス炉の石炭装入方法では、第３
図のフローダイヤグラムで示すように装入車ホッパの装
入石炭の水分ＩＴＷまたは装入石炭の水分量ＴＷと装入
車ホッパからの石炭の切出し積算量Ｗ”’　ｒ　（Ｗｅ
　　Ｗｔ）、（ここで、Ｗｏは石炭塔から装入車内のホ
ッパへ供炭した石炭重量、Ｗ、は装入中の装入車ホッパ
内の残炭■を示す）とをそれぞれホッパに設けた水分計
やロードセルで測定し、その測定信号を受けてリアルタ
イムで石炭切出し速度Ｍ−ｆ　（Ｗ、ＴＷ）を調整する
ことによって日々変化する石炭の水分含有量に応じて装
入石炭の嵩密度を制御し、好ましくは炭化室の上下方向
の嵩密度を併せて制御することによって製造されるコー
クスの品質を安定化させるものである。

〈実施例〉 炉高４ｍ、装入車の切出し孔と炭化室底面距離６．５ｍ
、炭化室幅４０ｃｍの実炉大の嵩密度測定装置を用いて
装入石炭の切出し速度３０〜８０ｋｇ／ｓＩ！ｅ、装入
石炭の水分含有量８〜１１％の条件で石炭の装入実験を
行い、炉内の石炭嵩密度分布をサンプリング孔から試料
を採取して測定した。第１表および第２表にその実験結
果を示している。

第１表に示すように切出し速度一定の従来法では石炭の
水分８％と１１％での平均嵩密度の差は４０ｋｇ／＋ｄ
にもなるが、石炭の水分含有量に応じて切出し速度を調
整する本発明法では１０ｋｇ／ｒｒｌと大幅な改善がな
されている。また第２表に示すように切出し速度一定の
従来法では炉の上下方向の嵩宙第１表 第２表 度差は１００ｋｇ／ｎｆにも及ぶが、切出し速度を水分
含有量および切出し積算量に応じて調整する本発明法で
は嵩密度差は４０〜５０ｋｇ／ｎｆとなり従来法の１０
０〜１２０ｋｇ／ｎｆに比べ大幅な改善がなされている
。

〈発明の効果〉 以上説明したように本発明によればコークス炉に装入す
る石炭の水分含有量の変動による炭化室内に装入した石
炭の嵩密度のバラツキが低減され、更には炭化室内の上
下方向の嵩密度のバラツキをも低減されるのでコークス
の品質の向上が達成される。

【図面の簡単な説明】

第１図は石炭切出し速度（ｋｇ／５ｅｔ）と炭化室内の
石炭平均嵩密度（ｋｇ／％）との関係を示すグラフ、第
２図は装入石炭の水分含有５１（ｗｔ％）と炭化室内の
石炭嵩密度（ｋｇ／ｎ？）との関係を示すグラフ、第３
図は本発明の制御手順を示すフローダイヤグラムである
。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、コークス炉の炭化室に装入車から石炭を装入する方
   法において、上記石炭の水分含有量に基づいて上記装入
   車からの石炭切出し速度を調整することによって上記炭
   化室内における装入石炭の嵩密度を石炭の水分含有量に
   対応させて制御することを特徴とするコークス炉への石
   炭装入方法。 ２、装入車からの石炭切出し積算量に基づいて上記装入
   車からの石炭切出し速度を調整することによって炭化室
   内における装入炭の上下方向の嵩密度を石炭切出し積算
   量に対応させて制御する請求項１記載の方法。